细菌形态与结构qPPT课件

1、细菌为单细胞微生物，形体微小，结构简单，细菌为单细胞微生物，形体微小，结构简单，具有细胞壁和原始核质，无核仁和核膜，除核具有细胞壁和原始核质，无核仁和核膜，除核糖体外无其他细胞器；糖体外无其他细胞器；广义：广义：泛指各类原核细胞型微生物，包括细菌、泛指各类原核细胞型微生物，包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体；放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体；狭义：狭义：专指其中数量最大、种类最多、具有典专指其中数量最大、种类最多、具有典型代表性的细菌。型代表性的细菌。第1页/共59页第一节第一节 细菌的大小与形态细菌的大小与形态第2页/共59页 测量单位：测量单位：微米微米(m)（1m

2、=1/1000mm） 三种基本形态：三种基本形态：球菌、杆菌和螺形菌球菌、杆菌和螺形菌第3页/共59页（一）球菌（一）球菌双球菌：脑膜炎奈瑟菌双球菌：脑膜炎奈瑟菌链球菌：乙型溶血性链球菌链球菌：乙型溶血性链球菌四联球菌：四联加夫基菌四联球菌：四联加夫基菌八叠球菌：藤黄八叠球菌八叠球菌：藤黄八叠球菌葡萄球菌：金黄色葡萄球菌葡萄球菌：金黄色葡萄球菌第4页/共59页（二）杆菌（二）杆菌棒状杆菌棒状杆菌双歧杆菌双歧杆菌分枝杆菌分枝杆菌球杆菌球杆菌链杆菌链杆菌第5页/共59页 （三）（三）螺形菌螺形菌弧菌弧菌螺菌螺菌螺杆菌螺杆菌弧菌弧菌第6页/共59页 30g/L NaCL鼠疫杆菌鼠疫杆菌 多形态性多形

3、态性( (衰退型衰退型) ) 培养基培养基第7页/共59页第二节第二节 细菌的结构细菌的结构第8页/共59页基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞第9页/共59页染色法染色法 染色法：染色法：是染色剂与细菌细胞质的结合；细是染色剂与细菌细胞质的结合；细菌细胞富含核酸，可以与带正电荷的碱性染菌细胞富含核酸，可以与带正电荷的碱性染色剂结合；色剂结合；革兰染色法：革兰染色法：一种重要的鉴别染色法一种重要的鉴别染色法v步骤：步骤：结晶紫初染结晶紫初染碘液媒染碘液媒染95乙醇脱色乙醇脱色稀释复红或沙黄复

4、染稀释复红或沙黄复染v结果：结果：革兰阳性革兰阳性(G+)菌：紫色菌：紫色 革兰阴性革兰阴性(G-)菌：红色菌：红色第10页/共59页 （一）细胞壁（一）细胞壁细胞壁的主要成分是细胞壁的主要成分是肽聚糖肽聚糖，是，是G+菌和菌和G-菌菌细胞壁的共有组分细胞壁的共有组分，但各自还有其，但各自还有其特殊组分。特殊组分。一、细菌的基本结构一、细菌的基本结构第11页/共59页1. 肽聚糖肽聚糖为原核细胞所特有，又称为粘肽或胞壁质。为原核细胞所特有，又称为粘肽或胞壁质。第12页/共59页聚糖骨架：聚糖骨架：N-乙酰葡糖胺和乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸交替交替间隔排列，经间隔排列，经 -1，4糖苷

5、键联结而成。糖苷键联结而成。 四肽侧链：四肽侧链：L-丙氨酸、丙氨酸、D-谷氨酸、谷氨酸、L-赖氨酸和赖氨酸和D-丙氨酸。丙氨酸。五肽交联桥：五肽交联桥：由五个甘氨酸组成。由五个甘氨酸组成。G+菌的肽聚糖结构菌的肽聚糖结构三维立体结构三维立体结构第13页/共59页第14页/共59页G菌的肽聚糖结构菌的肽聚糖结构聚糖骨架聚糖骨架四肽侧链四肽侧链 二氨基庚二酸二氨基庚二酸（DAP）二维平面结构二维平面结构第15页/共59页青霉素：青霉素：与细菌竞争合成肽聚糖过程中所需与细菌竞争合成肽聚糖过程中所需的转肽酶，抑制四肽侧链上的转肽酶，抑制四肽侧链上D-丙氨酸与五肽丙氨酸与五肽桥之间的联结，使细菌不能合

6、成完整的肽聚桥之间的联结，使细菌不能合成完整的肽聚糖；糖；溶菌酶：溶菌酶：能裂解肽聚糖中能裂解肽聚糖中N-乙酰葡糖胺和乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的乙酰胞壁酸之间的 -1，4糖苷键，破坏糖苷键，破坏聚糖骨架，引起细菌裂解。聚糖骨架，引起细菌裂解。第16页/共59页2. G+菌细胞壁特殊组菌细胞壁特殊组分分磷壁酸：磷壁酸：按其结合部位不按其结合部位不同分为同分为壁磷壁酸壁磷壁酸和和膜磷壁膜磷壁酸酸（脂磷壁酸）两种；（脂磷壁酸）两种；某些某些G+菌表面有特殊蛋菌表面有特殊蛋白：白：如金黄色葡萄球菌的如金黄色葡萄球菌的A蛋白、蛋白、A群链球菌的群链球菌的M蛋白等；蛋白等；均与致病性和抗原性有关。均

7、与致病性和抗原性有关。第17页/共59页外外膜膜3. G-菌细胞壁特殊组分菌细胞壁特殊组分第18页/共59页 脂多糖脂多糖（lipopolysaccharide，LPS） （内毒素）（内毒素）脂质脂质A：内毒素的毒性和生物学活性的主要组分：内毒素的毒性和生物学活性的主要组分 无种属特异性无种属特异性 核心多糖：有核心多糖：有属属特异性特异性特异多糖：有特异多糖：有种种特异性特异性 G菌的菌体抗原（菌的菌体抗原（O抗原抗原） 缺失细菌菌落从光滑型变为粗糙型缺失细菌菌落从光滑型变为粗糙型 第19页/共59页 细胞壁细胞壁 G菌菌 G菌菌 强度强度 较坚韧较坚韧 较疏松较疏松 厚度厚度 厚，厚，20

8、-80nm 薄，薄，10-15nm肽聚糖层数肽聚糖层数 多，可达多，可达50层层 少，少，1-2层层肽聚糖含量肽聚糖含量 多多 少少 糖类含量糖类含量 多多 少少脂类含量脂类含量 少少 多多 磷壁酸磷壁酸 有有 无无 外膜外膜 无无 有有G菌与菌与G菌细胞壁结构比较菌细胞壁结构比较 第20页/共59页区别区别G菌与菌与G菌细胞壁的意义菌细胞壁的意义 项目项目 G菌菌 G菌菌 与细胞壁的关系与细胞壁的关系 染色性染色性 紫色紫色 红色红色 对酒精的通透性对酒精的通透性 抗原性抗原性 磷壁酸磷壁酸 外膜外膜 组成不同组成不同 内毒素内毒素 无无 有有 本质为脂多糖本质为脂多糖 青霉素作用青霉素作用

9、 有效有效 无效无效 五肽交联桥五肽交联桥溶菌酶作用溶菌酶作用 有效有效 无效无效 聚糖骨架聚糖骨架 第21页/共59页4. 细胞壁的功能细胞壁的功能 赋形作用赋形作用 保护作用保护作用 纳泄作用纳泄作用 抗原作用抗原作用 致病作用致病作用第22页/共59页5. 细菌细胞壁缺陷型（细菌细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）型） 细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的的直接破坏或合成被抑制，这种细胞壁受损的细直接破坏或合成被抑制，这种细胞壁受损的细菌菌在高渗环境下仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷在高渗环境下仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型型（细菌的（细菌的L型）。型）

10、。 G+ 原生质体原生质体 G- 原生质球原生质球第23页/共59页特特 点点在体内或体外、人工诱导或自然情况下均可形成；在体内或体外、人工诱导或自然情况下均可形成；大小形态不一，呈大小形态不一，呈高度多形性高度多形性；着色不均，染色多呈着色不均，染色多呈G-；培养需要培养需要高渗低琼脂含血清高渗低琼脂含血清培养基，生长缓慢；培养基，生长缓慢；固体培养基中多形成固体培养基中多形成荷包蛋样荷包蛋样细小菌落，也有的细小菌落，也有的长成颗粒状或丝状菌落；长成颗粒状或丝状菌落；去除诱发因素后有些去除诱发因素后有些L型细菌型细菌可回复可回复为原菌，有些为原菌，有些则不能回复；则不能回复；某些某些L型细菌

11、仍有一定的型细菌仍有一定的致病力致病力，通常引起慢性感，通常引起慢性感染。染。第24页/共59页细菌细菌L型菌落类型型菌落类型第25页/共59页正常霍乱弧菌正常霍乱弧菌霍乱弧菌霍乱弧菌L型型 第26页/共59页临床分离葡萄球菌临床分离葡萄球菌L型型葡萄球菌葡萄球菌L型回复后型回复后第27页/共59页（二）细胞膜（胞质膜）（二）细胞膜（胞质膜） 细胞膜电镜照片细胞膜电镜照片载体蛋白载体蛋白细胞膜结构模式图细胞膜结构模式图脂质双层脂质双层第28页/共59页细胞膜功能细胞膜功能 物质转运物质转运 呼吸和分泌呼吸和分泌 生物合成生物合成 参与细菌分裂参与细菌分裂第29页/共59页中介体中介体 细菌部分

12、细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物白喉棒状杆菌的中介体白喉棒状杆菌的中介体第30页/共59页中介体的作用中介体的作用细菌分裂时中介体亦一分为二，各携一套核质细菌分裂时中介体亦一分为二，各携一套核质进入子代细胞，有类似真核细胞纺锤丝的作用；进入子代细胞，有类似真核细胞纺锤丝的作用；有效的扩大了细胞膜的面积，相应的增加了酶有效的扩大了细胞膜的面积，相应的增加了酶的含量和能量的产生，功能类似于真核细胞的线的含量和能量的产生，功能类似于真核细胞的线粒体，亦称为拟线粒体。粒体，亦称为拟线粒体。第31页/共59页（三）细胞质（原生质）（三）细胞质（原生质） 成分：

13、成分：无色透明溶胶状物质，由水、蛋白质、脂类、核酸及少量无机盐组成；无色透明溶胶状物质，由水、蛋白质、脂类、核酸及少量无机盐组成； 功能：功能：细菌新陈代谢的场所。细菌新陈代谢的场所。第32页/共59页1. 核糖体核糖体游离存在于细胞质中，每个细菌体内可达数万个；游离存在于细胞质中，每个细菌体内可达数万个； 成分：成分：沉降系数沉降系数70S，由，由50S和和30S两个亚基组成；两个亚基组成；作用：作用：v 细菌合成蛋白质的场所；细菌合成蛋白质的场所；v 某些抗生素的作用部位（红霉素与某些抗生素的作用部位（红霉素与50S亚基结合，链霉素与亚基结合，链霉素与30S亚基结合，干扰亚基结合，干扰蛋白

14、质合成，从而杀死细菌蛋白质合成，从而杀死细菌）。第33页/共59页2. 质粒质粒 是细胞质中染色体外的遗传物质，为闭合环状是细胞质中染色体外的遗传物质，为闭合环状的双链的双链DNA，带有遗传信息，控制细菌某些特，带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状，可通过接合或转导等作用将有定的遗传性状，可通过接合或转导等作用将有关性状传递给另一细菌，能独立自行复制，随关性状传递给另一细菌，能独立自行复制，随细菌分裂转移到子代细胞中，不是细菌生长所细菌分裂转移到子代细胞中，不是细菌生长所必不可少的，失去质粒的细菌仍能正常存活。必不可少的，失去质粒的细菌仍能正常存活。 第34页/共59页3. 胞质颗粒（内含

15、物）胞质颗粒（内含物）大多为贮藏的营养物质，包括糖原、多糖、脂类、大多为贮藏的营养物质，包括糖原、多糖、脂类、磷酸盐等。磷酸盐等。随菌种、菌龄及环境而异；随菌种、菌龄及环境而异；营养充足时，多；营养不足时，减少甚至消失。营养充足时，多；营养不足时，减少甚至消失。v异染颗粒（迂回体）：异染颗粒（迂回体）：主要成分是主要成分是RNA和多偏和多偏磷酸盐的胞质颗粒，嗜碱性强，用亚甲蓝染色时磷酸盐的胞质颗粒，嗜碱性强，用亚甲蓝染色时着色较深，呈紫色，有助于鉴定。着色较深，呈紫色，有助于鉴定。第35页/共59页白喉棒状杆菌的异染颗粒（极体）白喉棒状杆菌的异染颗粒（极体）第36页/共59页（四）核质（拟核）

16、（四）核质（拟核）细菌的遗传物质；细菌的遗传物质；无核膜、核仁和有丝分裂器；无核膜、核仁和有丝分裂器；由单一密闭环状由单一密闭环状DNA分子和分子和小小量的量的RNA和和蛋白质组成；蛋白质组成；功能与真核细胞的染色体相似，功能与真核细胞的染色体相似，亦称为细菌的染色体。亦称为细菌的染色体。 第37页/共59页二、细菌的特殊结构二、细菌的特殊结构 荚膜荚膜 鞭毛鞭毛 菌毛菌毛 芽胞芽胞第38页/共59页（一）荚（一）荚 膜膜概念：概念：某些细菌细胞壁外包绕的一层黏液某些细菌细胞壁外包绕的一层黏液性物质，为多糖或蛋白质的多聚体，用理性物质，为多糖或蛋白质的多聚体，用理化方法去除后不影响菌细胞的生命

17、活动；化方法去除后不影响菌细胞的生命活动；厚度厚度0.2m称为荚膜或大荚膜称为荚膜或大荚膜，厚度，厚度0.2m称为微荚膜；称为微荚膜； 第39页/共59页产气荚膜杆菌荚膜产气荚膜杆菌荚膜肺炎链球菌荚膜（墨汁负染）肺炎链球菌荚膜（墨汁负染）第40页/共59页1. 荚膜的化学组成荚膜的化学组成大多数细菌的荚膜是大多数细菌的荚膜是多糖多糖，如：脑膜炎奈瑟，如：脑膜炎奈瑟菌、肺炎链球菌等；菌、肺炎链球菌等；少数细菌的荚膜为少数细菌的荚膜为多肽多肽，如炭疽芽胞杆菌、，如炭疽芽胞杆菌、鼠疫耶尔森菌等；鼠疫耶尔森菌等；荚膜是血清学分型的基础，荚膜是血清学分型的基础，荚膜肿胀反应荚膜肿胀反应可可将细菌定型；将

18、细菌定型；第41页/共59页荚膜形成条件荚膜形成条件一般在动物体内或含有血清或糖的培养基中容易形成荚膜，在一般在动物体内或含有血清或糖的培养基中容易形成荚膜，在普通培养基上或连续传代则易消失；普通培养基上或连续传代则易消失；有荚膜的细菌在固体培养基上形成黏液有荚膜的细菌在固体培养基上形成黏液(M)型或光滑型或光滑(S)型菌落，型菌落，失去荚膜后变为粗糙失去荚膜后变为粗糙(R)型。型。 第42页/共59页2. 荚膜的功能荚膜的功能 抗吞噬作用：抗吞噬作用：保护细菌抵抗宿主吞噬细胞保护细菌抵抗宿主吞噬细胞的吞噬和消化，增强细菌的侵袭力，是病的吞噬和消化，增强细菌的侵袭力，是病原菌的重要毒力因子；原

19、菌的重要毒力因子；黏附作用：黏附作用：使细菌粘连，也可黏附于组织使细菌粘连，也可黏附于组织细胞或无生命物体表面，参与生物被膜的细胞或无生命物体表面，参与生物被膜的形成，是引起感染的重要因素；形成，是引起感染的重要因素；抗有害物质的损伤作用：抗有害物质的损伤作用：保护菌体避免和保护菌体避免和减少受溶菌酶、补体、抗体和抗菌药物等减少受溶菌酶、补体、抗体和抗菌药物等有害物质的损伤作用。有害物质的损伤作用。第43页/共59页（二）鞭（二）鞭 毛毛概念：概念：是附着在某些细菌菌体上的细长是附着在某些细菌菌体上的细长并呈波状弯曲的丝状物；并呈波状弯曲的丝状物；是细菌的运动器官；是细菌的运动器官；具有高度的

20、抗原性，称为鞭毛（具有高度的抗原性，称为鞭毛（H）抗抗原。原。第44页/共59页破伤风梭菌的周身鞭毛破伤风梭菌的周身鞭毛伤寒沙门菌的鞭毛伤寒沙门菌的鞭毛第45页/共59页鞭毛菌分类鞭毛菌分类 单毛菌单毛菌霍乱弧菌霍乱弧菌双毛菌双毛菌空肠弯曲菌空肠弯曲菌丛毛菌丛毛菌铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌周毛菌周毛菌伤寒沙门菌伤寒沙门菌第46页/共59页鞭毛的功能鞭毛的功能细菌运动器官：细菌运动器官：细菌的运动有化学趋向性，常细菌的运动有化学趋向性，常向营养物质处前进，而逃离有害物质；向营养物质处前进，而逃离有害物质； 与致病性有关与致病性有关；用于鉴定细菌和进行细菌分类：用于鉴定细菌和进行细菌分类：根据细菌有

21、无根据细菌有无动力、鞭毛数量、部位和特异的抗原性动力、鞭毛数量、部位和特异的抗原性 。 第47页/共59页（三）菌（三）菌 毛毛概念：概念：许多许多G-菌和少数菌和少数G+菌菌体表面存在着一种直的、比鞭菌菌体表面存在着一种直的、比鞭毛更细、更短的丝状物；毛更细、更短的丝状物；必须用电子显微镜观察；必须用电子显微镜观察；由菌毛蛋白组成，具有抗原性；由菌毛蛋白组成，具有抗原性；根据功能不同，分为普通菌毛和性菌毛两类。根据功能不同，分为普通菌毛和性菌毛两类。第48页/共59页 普通菌毛普通菌毛性菌毛性菌毛大肠埃希菌的菌毛大肠埃希菌的菌毛第49页/共59页 1. 普通菌毛普通菌毛 遍布菌细胞表面，每菌

22、可达数百根；遍布菌细胞表面，每菌可达数百根； 是细菌的黏附结构，能与宿主细胞表面的特异性受体结合，与细菌的致是细菌的黏附结构，能与宿主细胞表面的特异性受体结合，与细菌的致病性密切相关；病性密切相关； 有的由质粒编码，有的由染色体控制。有的由质粒编码，有的由染色体控制。第50页/共59页 2.性菌毛性菌毛 仅见于少数仅见于少数G菌，数量少，一个菌只有菌，数量少，一个菌只有1-4根；根； 比普通菌毛长而粗，中空呈管状；比普通菌毛长而粗，中空呈管状； 由称为致育因子的质粒由称为致育因子的质粒(F质粒质粒)编码，又称编码，又称F菌毛；菌毛； 传递遗传物质。传递遗传物质。第51页/共59页（四）芽（四）

23、芽 胞胞概念：概念：某些细菌在一定的环境条件下，胞某些细菌在一定的环境条件下，胞质脱水浓缩，在菌体内部形成一个圆形或质脱水浓缩，在菌体内部形成一个圆形或卵圆形的小体称为芽胞，是细菌的休眠形卵圆形的小体称为芽胞，是细菌的休眠形式。式。产生芽胞的细菌都是产生芽胞的细菌都是G+菌，主要有芽胞杆菌，主要有芽胞杆菌属和梭菌属。菌属和梭菌属。第52页/共59页破伤风梭菌的芽胞破伤风梭菌的芽胞 第53页/共59页炭疽杆菌的芽胞炭疽杆菌的芽胞第54页/共59页1. 芽胞的形成与发芽胞的形成与发芽芽一般只在动物体外形成，营养缺乏时启动芽一般只在动物体外形成，营养缺乏时启动芽胞形成的基因；胞形成的基因；芽胞形成后，细菌失去繁殖的能力，但保存芽胞形成后，细菌失去繁殖的能